Клетка

 

строение клетки

 

 

Клетка — основная структурно-функциональная едини­ца всех живых организмов, элементарная живая система. Может существовать как отдельный организм (бактерии, простейшие, некоторые водоросли и грибы) или в составе тканей многоклеточных животных, растений, грибов. Лишь вирусы представляют собой неклеточные формы жизни. Содержимое клетки — протоплазма. В каждой клетке имеется генетический аппарат, который в клетке высших организмов (эукариот) заключен в ядре, отделен­ном мембранами от цитоплазмы, и в клетке прокариот, лишенных оформленного ядра, в нуклеоиде. Клетки не половые делятся путем митоза. Многообразные функции клетки выполняются специализированными внутрикле­точными структурами — органоидами. Универсальные органоиды эукариотных клеток в ядре — хромосомы, в цито­плазме — рибосомы, митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, мезосомы, клеточная мембрана. Во многих клетках присутствуют также мембранные струк­туры, способствующие поддержанию формы клетки, — микротрубочки, микрофибриллы и различные включения.

Важнейшие химические компоненты клетки — белки, ферменты — содержатся как в клетке, так и в жидких средах организма, но синтезируются они только в клетке. Харак­терная особенность клетки — пространственная организа­ция химических процессов. Например, процесс клеточного дыхания у эукариот происходит на мембранных митохонд­риях, синтез белка на рибосомах. Концентрирование фер­ментов, упорядоченное их расположение в структурах ус­коряет реакции, организует их сопряжение (принцип конвейера), разделяет разнородные процессы. Микрогете­рогенность, присущая строению клетки, позволяет синте­зировать различные вещества из одних и тех же предшест­венников в одно время в миниатюрном объеме. Принцип компактности присущ всему метаболизму клетки (обмен веществ). Внутри клетки непрерывно поддерживается оп­ределенная концентрация ионов, отличная от их концент­рации в окружающей клетку среде. Образуя выпячивания клеточной мембраны, которые затем замыкаются и отделя­ются внутрь клетки в виде пузырьков, клетки способны захватывать из среды капельки с крупными молекулами (питоцитоз) или вирусы и небольшие клетки (фагоцитоз).

Клетки растений поверх клеточной мембраны, как правило, покрыты твердой клеточной оболочкой. Оболоч­ки имеют поры, через которые с помощью выростов цито­плазмы соседние клетки связаны друг с другом. У клеток, прекративших свой рост, оболочки часто пропитываются лигнином, кремнеземом, становятся более прочными, что определяет механические свойства растения. Клетки неко­торых растительных тканей отличаются особенно прочны­ми стенками, сохраняющими свои скелетные функции и после гибели клетки. Дифференцированные растительные клетки имеют несколько или одну центральную вакуоль, занимающую обычно большую часть объема клетки и со­держащую раствор различных солей, углеводов, органичес­ких кислот, белков, запас воды. В цитоплазме растительной „ клетки имеются специальные органоиды — пластиды. Все клетки эукариот имеют сходный набор органоидов, сходно регулируют метаболизм, запасают и расходуют энергию, сходно с прокариотами используют генетический код для синтеза белков. У эукариотных и прокариотных клеток принципиально сходно функционирует и клеточная мем­брана. Общие признаки клетки свидетельствуют о единстве их происхождения. Однако разные клетки организма силь­но различаются по размерам и форме, числу тех или иных органоидов, набору ферментов, что обусловлено, с одной стороны, кооперированием клетки в многоклеточном ор­ганизме, с другой — выполнением разных функций орга­низма различно специализированными клетками. Разли­чия в свойствах клеток многоклеточного организма обусловлены неодинаковой активностью генов, что приво­дит к различной дифференцировке клеток, в результате которой одни клетки становятся нервными, другие приоб­ретают сократимые белки, образующие миофибриллы (мы­шечные), третьи начинают синтезировать пищеваритель­ные ферменты или гормоны (железистые) и т.д. Многие клетки полифункциональны: например, клетки печени синтезируют белки плазмы крови и желчь, накапливают гликоген и превращают его в глюкозу, окисляют чужерод­ные вещества.

Регулирующие факторы внутри клетки — метаболиты клетки, ионы, которые действуют или на гены, приводя к изменению количества фермента, или на сам фермент, изменяя его активность. Регуляция может осуществляться по принципу обратной связи, когда продукт реакции опре­деляет ее интенсивность. В результате такой саморегуляции поддерживается оптимальный уровень множества жизнен­но важных внутриклеточных процессов, иногда даже при значительных изменениях во внеклеточной среде. В усло­виях изоляции в культуре клетки утрачивают многие черты специализации. Продолжительность жизни клеток разная, например, клетки эпителия кишечника живут 1—2 дня. Во всех клетках происходит интенсивное обновление веществ и-структур. Огромное количество клеток в каждой ткани, объединенных метаболическими и регуляторными процес­сами, их постоянное внутреннее обновление обеспечивают надежность работы органов многоклеточного организма. Наука о клетке называется цитологией.

  Поделись с друзьями:

Отзывы и комментарии

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить